[发明专利]MEMS芯片及其制作方法、MEMS麦克风有效
申请号: | 202010571166.4 | 申请日: | 2020-06-19 |
公开(公告)号: | CN111757226B | 公开(公告)日: | 2022-01-14 |
发明(设计)人: | 刘松;邱冠勋;周宗燐 | 申请(专利权)人: | 歌尔微电子有限公司 |
主分类号: | H04R19/04 | 分类号: | H04R19/04;H04R19/00;H04R7/10;H04R31/00 |
代理公司: | 深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287 | 代理人: | 关向兰 |
地址: | 266100 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | mems 芯片 及其 制作方法 麦克风 | ||
1.一种MEMS芯片,其特征在于,包括:
振膜;和
背极,所述背极与所述振膜相对设置,并与所述振膜形成电容器结构;
所述振膜和所述背极中的至少所述背极设有热驱动组件,所述热驱动组件用于驱动所述振膜和所述背极运动,或者驱动所述背极运动,以使所述振膜和所述背极之间的间距增大;
所述热驱动组件包括第一加热件和第一驱动层,所述第一驱动层贴合设置于所述背极背离所述振膜的一侧,所述第一加热件设于所述第一驱动层背离所述背极的一侧,所述第一驱动层的热膨胀系数小于所述背极的热膨胀系数。
2.如权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述第一驱动层的厚度h1与所述背极的厚度h2的关系为:1/100≤h1/h2≤10。
3.如权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述第一驱动层包括第一材料区和环绕所述第一材料区的第二材料区,所述第一材料区的热膨胀系数小于所述第二材料区的热膨胀系数,定义所述振膜具有振动中心,所述第一材料区对应所述振动中心设置。
4.如权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,定义所述振膜具有振动中心,所述第一加热件对应振动中心的区域的加热功率,大于非振动中心的区域的加热功率。
5.如权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述背极的数量为至少两个,两所述背极设置于所述振膜相对的两侧,两所述背极背离所述振膜的一侧均设有热驱动组件。
6.如权利要求1至5中任一项所述的MEMS芯片,其特征在于,所述热驱动组件包括第二加热件和第二驱动层,所述第二加热件设于所述振膜或所述第二驱动层,所述第二驱动层贴合设置与所述振膜朝向所述背极的表面,所述第二驱动层的热膨胀系数大于所述振膜的热膨胀系数;
且/或,所述热驱动组件包括第三加热件和第三驱动层,所述第三加热件设于所述振膜或所述第三驱动层,所述第三驱动层贴合设置与所述振膜背离所述背极的表面,所述第三驱动层的热膨胀系数小于所述振膜的热膨胀系数。
7.如权利要求6所述的MEMS芯片,其特征在于,所述背极的数量为至少一个,所述振膜的数量为至少两个,两所述振膜设置于一所述背极相对的两侧,两所述振膜上均设有热驱动组件。
8.如权利要求1所述的MEMS芯片,其特征在于,所述热驱动组件的第一加热件、第二加热件和第三加热件为加热片或者加热线圈。
9.如权利要求8所述的MEMS芯片,其特征在于,在所述第一加热件为加热线圈时,所述加热线圈包括相对设置的第一端和第二端,所述第一端沿顺时针呈直线和/或弧线弯折延伸,形成第一发热段,所述第二端沿逆时针呈直线和/或弧线弯折延伸,形成第二发热段,所述第一发热段和所述第二发热段连接形成加热线圈。
10.如权利要求8所述的MEMS芯片,其特征在于,在所述第一加热件为加热线圈时,所述加热线圈包括至少两第三发热段,所述第三发热段具有多个连续的弯折结构,相邻的两所述弯折结构之间形成避让间隙;
其中一所述第三发热段的至少部分,容置于其中另一第三发热段的避让间隙内。
11.一种MEMS芯片的制作方法,其特征在于,所述MEMS芯片的制作方法包括如下步骤:
在基板上形成振膜;
在振膜上形成具有热驱动组件的背极,所述背极与所述振膜间隔设置;
或者,在基板上形成具有热驱动组件的振膜;
在振膜上形成具有热驱动组件的背极,所述背极与所述振膜间隔设置;
所述在振膜上形成具有热驱动组件的背极,所述背极与所述振膜间隔设置包括以下步骤:
在振膜上设置牺牲层;
在牺牲层上设置背极;
在背极上设置第一驱动层,其中,该第一驱动层的热膨胀系数小于所述背极的热膨胀系数;
在第一驱动层上设置加热件。
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